Vor dem Hintergrund gestiegener ökologischer und technischer Anforderungen vollzieht sich gegenwärtig ein Wandel hin zu neuen Zementen, bei deren Herstellung weniger Kohlendioxid emittiert wird und die in ihrer Leistungsfähigkeit nicht hinter marktüblichen Zementen zurückbleiben. Neben der Wirtschaftlichkeit und der Leistungsfähigkeit wird für die zukünftige Herstellung und Anwendung von Zementen die Ökologie eine zunehmende Rolle spielen. Hierbei werden die Zementhersteller den eingeschlagenen Weg der Senkung des Klinkerfaktors konsequent weitergehen. Um die daraus resultierenden Kompositzemente auch mit hohen Anteilen an Hauptbestandteilen außer Klinker umfassend einsetzen zu können, werden aktuell vielfältige Anstrengungen zur Erhöhung der Frühfestigkeit (< 2 d) und des Dauerhaftigkeitspotenzials dieser Zemente unternommen. Um die angestrebten niedrigen Klinkerfaktoren im globalen Maßstab erreichen zu können, reicht allerdings die Menge der derzeit verwendeten reaktiven Hauptbestandteile außer Klinker, Flugasche und Hüttensand, nicht aus. Vor diesem Hintergrund werden intensiv mögliche Alternativen untersucht, wobei insbesondere calcinierte Tone und modifizierte Stahlwerksschlacken ein großes Potenzial erwarten lassen. Die aktuelle CO2-Diskussion führt auch dazu, dass weltweit nach CO2-ärmeren Zementvarianten gesucht wird. Dies ist jedoch nicht trivial. Viele der alternativen Zementsysteme sind nur für Spezialanwendungen einsetzbar und als Massenzement derzeit noch nicht geeignet. Andere Ansätze haben den Weg aus dem Labor noch nicht gefunden und müssen ihre Praxistauglichkeit erst noch unter Beweis stellen. Es ist nicht ausgeschlossen, dass eines dieser Systeme einmal den konventionellen Zement ersetzen wird. Dies wird aber nur dann möglich sein, wenn neben dem ökologischen Vorteil auch eine Gleichwertigkeit bezüglich der Leistungsfähigkeit und der Wirtschaftlichkeit nachgewiesen werden kann. Neben der ökologischen Ausrichtung der Zementpalette ist deutlich eine zunehmende Individualisierung der Zemente für konkrete Einsatzfälle zu erkennen. Das frühere Prinzip des homogenen Massenguts, welches vom Kleber bis zur Spannbetonbrücke alle Anwendungsfälle abgedeckt hat, wird in Teilbereichen mehr und mehr durch hochspezialisierte, leistungsfähige Bindemittel ersetzt werden. Bereits heute ist erkennbar, dass für die verschiedenen Anwendungsbereiche Zemente angeboten werden, die im Rahmen der zulässigen Bandbreite der Normung für den Einsatzzweck optimiert wurden. Beispiele hierfür sind speziell modifizierte Fertigteilzemente, Betonwarenzemente, Straßendeckenzemente, Zemente für Hochleistungsbetone oder auch Zemente für Spritzbetone. Dieser Trend wird sich, auch aufgrund der neuen Herausforderungen im Betonbau (z.B. Off-Shore-Windkraftanlagen, moderne Tunnelbaumaßnahmen, neue Brückenkonstruktionen etc.) zukünftig noch verstärken.
Future cements and their properties
Against the background of rising ecological and technical demands there is currently a shift towards new cements for which less carbon dioxide is emitted during their production and which are not inferior in performance to normal cements. Ecology is going to play an increasing role alongside cost-effectiveness and performance in the future production and application of cements. The cement producers will move systematically along the adopted route of lowering the clinker factor. Varied efforts are currently being made to raise the early strength (<2 d) and the durability potential of these cements so that the resulting composite cements can be used extensively with high proportions of main constituents other than clinker. However, the quantities of reactive main constituents apart from clinker that are used at present, namely fly ash and granulated blastfurnace slag, are not sufficient to be able to achieve the required low clinker factors on a global scale. Against this background there are intensive searches for possible alternatives and great potential is expected from calcined clay and modified steel works slag. The current CO2 discussion is also leading to the situation where there is a worldwide search for varieties of cement that generate less CO2. This is not superficial but many of the alternative cement systems can only be used for specific applications and are currently not yet suitable as mass cements. Other formulations have not yet found their way out of the laboratory and still have to prove their practical suitability. It is not impossible that one of these systems will one day replace conventional cement. However, this will occur if it is possible to verify not only ecological advantages but also equivalence with respect to performance and cost-effectiveness. Alongside the ecological bias of the range of cements there is also clearly identifiable and increasing individualization of the cements for specific applications. The earlier principle of a homogeneous mass product that covers all applications from adhesives to prestressed concrete bridges is being increasingly replaced in some areas by highly specialized and efficient cements. It is already clear that cements that have been optimized for a specific purpose within the range permitted in the standards are being offered for various applications. Examples of this are the specifically modified precast element cements, concrete product cements, road carriageway cements, cements for high-performance concretes and cements for sprayed concretes. Because of the new challenges in concrete construction (such as off-shore wind power plants, modern tunnel construction procedures, new bridge designs, etc.) these trends will strengthen even further in the future.